Kā aprēķināt ekvivalentojošo upurus

Electrical4u

Lauks: Pamata elektrotehnika

China

Kas ir ekvivalentais pretestība?

Ekvivalentā pretestība definēta kā punkts, kur tika mērīta kopējā pretestība paralēlā vai paralēlā vai seriālā šķērsējā (gan veselā šķērsējā, gan tā daļā). Ekvivalentā pretestība definēta starp diviem termināliem vai nodiem tīkla. Ekvivalentā pretestība var izskatīties sarežģīti, bet tas ir tikai tehnisks veids, kā izteikt "kopējā pretestība".

Tīkla ekvivalentajā pretestībā viens pretestības elements var aizstāt pilnu tīklu tā, lai noteiktam piemērotajam spriegumam un/vai ekvivalentā strāvei var iegūt līdzīgu rezultātu kā, ja tīkls tiktu izmantots.

Ja šķērsējā ir vairāki šķērsēja komponenti, ir jābūt veidam, kā aprēķināt visu šķērsēja vai tikai tā daļas kopējo efektīvo pretestību.

Pirms apspriežam, kas ir ekvivalentā pretestība, mēs varam aprakstīt pretestību. Pretestība ir mērs, cik daudz ierīce vai materiāls var pretestīties elektrības plūsmai caur to. Tā ir inversi saistīta ar strāvi, lielāka pretestība nozīmē samazinātu strāves plūsmu; samazinātā pretestība nozīmē palielinātu strāves plūsmu.

Kā atrast ekvivalento pretestību

Ekvivalentā pretestība atspoguļo visu pretestības elementu kopējo efektu šķērsējā. Ekvivalento pretestību var mērīt gan paralēlā, gan seriālā šķērsējā.

Rezisors sastāv no diviem savienojumiem, caur kuriem strāva ieiet un iziet. Tie ir neaktivs ierīču veids, kas izmanto elektroenerģiju. Lai uzlabotu kopējo rezistenci, rezistori jāsavieno seriālā savienojumā, bet lai samazinātu rezistenci, rezistori jāsavieno paralēlā savienojumā.

Līdzvērtīgā rezistence paralēlā kontūrā

Paralēlā kontūra ir tāda, kur elementi ir savienoti dažādās šķirnās. Paralēlajā kontūrā sprieguma pazeminājums katrā paralēlajā šķirnā ir vienāds. Katrā šķirnā esošā kopējā strāva ir vienāda ar strāvu ārpus šķirnām.

Kontūras līdzvērtīgā rezistence ir tā rezistences daudzums, kuru nepieciešams viens rezisors, lai vienādotu visu kontūrā esošo rezistoru kopējo efektu. Paralēlajām kontūrām līdzvērtīgā rezistence tiek aprēķināta šādi

$\begin{align*}\frac{1}{R_p} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3} + …. + \frac{1}{R_n} \end{align*}$

kur $R_1$ , $R_2$ , un $R_3$ ir atsevišķu rezistoru, kas savienoti paralēli, rezistences vērtības.

Kopējā strāvas daudzums bieži vien atkarīgs inversi no kumulatīvās rezistences līmeņa. Starp atsevišķu rezistoru rezistenci un rezistoru kolekcijas kopējo rezistenci pastāv tieša saistība.

Ja visi rezistoru kontaktpunkti ir savienoti ar abiem pārveidotāja kontaktpunktiem, tad rezistori ir savienoti paralēli un to ekvivalentais upurisms starp kontaktpunktiem samazinās. Paralēlajā šķērsī ir vairākas virzienas, kuru pa šķērsi var strāvēt strāva.

Lai pētītu šo attiecību, sāksim ar vienkāršāko gadījumu, kad divi rezistori atrodas paralēlās šķērsēs, katra no kuriem ir ar tādu pašu upurismu 4 $\Omega$ . Jo šķērsis piedāvā divas ekvivalentas ceļus lādiņu transportam, tikai pusē no lādiņiem var izvēlēties ceļu cauri šķērsēm.

Equivalent Resistance For Paralle Circuit

Lai arī katra šķērsne sniedz 4 $\Omega$ upurismu jebkurai caur to plūstošajai lādiņu daudzumam, tikai pusē no visiem lādiņiem, kas plūst caur šķērsi, var sastapties ar 4 $\Omega$ upurisma šķērsnes. Tātad, divu 4 $\Omega$ rezistoru klātbūtne paralēlā šķērsē būs ekvivalenta vienam 2 $\Omega$ rezistoram šķērsī. Tas ir paralēlās šķērses ekvivalentā upurisma koncepts.

Sērijas shēmas ekvivalentais pretestība

Ja visi komponenti ir savienoti sērijā, šo shēmu sauc par sērijas shēmu. Sērijas shēmā katra vienība ir savienota tā, ka ir tikai viens maršruts, pa kuru lāde var pārvietoties ārējā shēmā. Katra lāde, kas pārvietojas ārējā shēmas ciklā, iet cauri katram pretestības elementam secīgi. Sērijas shēmā strāva ir tikai viena ceļa, pa kuru to var plūst.

Lāde plūst kopā pāri ārējai shēmai ar to pašu ātrumu visur. Strāva nav stiprāka vienā vietā un vājāka citā. Otrādi, tieši strāvas daudzums atkarīgs no kopējās pretestības. Ir tieša sakarība starp atsevišķu pretestības elementu pretestību un visiem shēmā esošajiem pretestības elementiem kopējo pretestību.

Piemēram, ja divi 6-Ω pretestības elementi ir savienoti sērijā, tas būtu ekvivalenti vienam 12-Ω pretestības elementam shēmā. Tas ir sērijas shēmas ekvivalentās pretestības koncepts.

Sērijas shēmām sērijas shēmas ekvivalentā pretestība ir dota kā

$\begin{align*} R_s = R_1 + R_2 + R_3 + .... R_n\end{align*}$

Ja viena pretestības elementa gals ir lineāri savienots ar blakus esošā pretestības elementa galu un viena pretestības elementa brīvais gals un otra pretestības elementa brīvais gals ir savienoti ar elektroenerģijas avotu. Tad abus pretestības elementus ir savienoti sērijā, un to ekvivalentā pretestība palielinās starp to galiem.

Ekvivalentās pretestības piemēri

Piemērs 1

Dotajām šķēršļa shēmai, kāds ir ekvivalentais pretestības vērtība starp punktiem A un B?

Divi pretestības $R_1$ un $R_2$ ar vērtību $4\Omega$ ir savienoti sērijā. Tātad, tos ekvivalentais pretestības vērtība būs

$\begin{align*} R_s = R_1 + R_2 \end{align*}$

$\begin{align*} R_s = 4\Omega + 4\Omega = 8\Omega \end{align*}$

Equivalents resistence starpība starp A un B solis 2

$R_s$ , $R_3$ un $R_4$ ir paralēli. Circuits ekvivalentais rezistors.

$\begin{align*}\frac{1}{R_p} = \frac{1}{8\Omega} + \frac{1}{6\Omega} + \frac{1}{4\Omega} = \frac{13}{24}\Omega\end{align*}$

$\begin{align*}\frac{1}{R_p} = 1.85 \Omega \end{align*}$

Piemērs 2

Aprēķiniet ekvivalento rezistanci starp punktiem A un B dotajā šķērsējā zemāk.

Equivalent Resistance Betwwen A And B Problem 2

Sērijā savienotām rezistoru ekvivalentās pretestības izteiksme ir dota tālāk.

$\begin{align*} R_s = R_1 + R_2 +R_3\end{align*}$

$\begin{align*} R_s = 2\Omega + 3\Omega +4\Omega\end{align*}$ $\begin{align*} R_s = 3\Omega\end{align*}$

Kura shēma ir ar mazāko ekvivalento pretestību

Piemērs 1

No dotajām zemāk šēmām atzīmējiet to, kurai ir mazākā ekvivalentā pretestība.

Smallest Resistance Problem Option D

Izvēle D

Pirmā dotā ir virknes šķēršļa shēma. Tātad, ekvivalentais pretestība ir dota kā

$\begin{align*} R_s = 2\Omega + 2\Omega\ = 4\Omega \end{align*}$

Otrā dota ir paralēla shēma. Tāpēc ekvivalentais upurus ir dots kā

$\begin{align*}\frac{1}{R_p} = \frac{1}{2\Omega} + \frac{1}{2\Omega} = 1\Omega\end{align*}$

Otrā dota arī ir paralēla shēma. Tāpēc ekvivalentais upurus ir dots kā

$\begin{align*}\frac{1}{R_p} = \frac{1}{1\Omega} + \frac{1}{1\Omega} = 0.5\Omega\end{align*}$

Ceturtā dota ir virknes shēma. Tāpēc ekvivalentais upurus ir dots kā

$\begin{align*} R_s = 1\Omega + 1\Omega\ = 2\Omega \end{align*}$

Tātad, no iepriekšējā aprēķina redzams, ka trešajā variantā ir mazākais ekvivalentais upurus.

Grūti Ekvivalentais Upurus Problemas

Piemērs 1

Aprēķiniet dotās shēmas ekvivalento upuru.

Lai iegūtu ekvivalentojo rezistenci, savienojam rezistorus sekos un paralēli. Šeit, $6\Omega$ un $3\Omega$ ir savienoti paralēli. Tātad, ekvivalentā rezistence ir dota kā

$\begin{align*}\frac{6\times3}{6+3}=2\Omega \end{align*}$

Turklāt, $1\Omega$ un $5\Omega$ rezistori ir savienoti sekos. Tātad, ekvivalentā rezistence būs dota kā,

$\begin{align*} 1\Omega + 5\Omega = 6\Omega\end{align*}$

Pēc samazināšanas mēs tagad uzzinām, $2\Omega$ un $2\Omega$ ir sērijā, tātad ekvivalentais upitājums

$\begin{align*} 2\Omega + 2\Omega = 4\Omega\end{align*}$

Šis $4\Omega$ upitājums tagad ir paralēlā savienojumā ar $6\Omega$ upitājumu. Tātad to ekvivalentais upitājums būs

$\begin{align*}\frac{4\times 6}{4+6}=2.4\Omega \end{align*}$

Tagad aizstājot šo shēmu ar atbilstošiem vērtībām, trīs upitājumi būs sērijā. Tātad galīgais ekvivalentais upitājums būs

$\begin{align*} R_{eq} = 4\Omega + 2.4\Omega + 8\Omega = 14.4\Omega \end{align*}$

Piemērs 2

Kāda ir ekvivalentā atsprosta vērtība starp punktiem A un B?

Lai atrast strāvas stiprumu caur akumulatoru, mums jāatrod šķērsgriezuma ekvivalentais upurvības. Kopējais strāvas stiprums I sadalās $I_1$ un $I_2$ . Strāvas stiprums $I_1$ ieplūst caur diviem $10\Omega$ upurvībām, jo tās savienotas sērijā un caur tām plūst vienāds strāvas stiprums. Strāvas stiprums $I_2$ ieplūst caur $10\Omega$ un $20\Omega$ upurvībām, jo caur tām plūst vienāds strāvas stiprums.